Propiedades de Lodo Copia Escaneado Del Libro y Sobre Arcillas y Tipos

7/24/2019 Propiedades de Lodo Copia Escaneado Del Libro y Sobre Arcillas y Tipos

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utilizacin de algunos o el total de los equipos depender de las oneslodo/pozo como veremos ms adelante, por lo pronto es muy importante saber que

estos equipos tienen la funcin principal de eliminar la mayor cantidad

de slidos de formacin generados por el trpano para que el lodo entrede nuevo al pozo lo mas limpio posible.La tcnica del manejo de los lodos implica conocimiento amplio de la fsicoqumica de los fluidos como tambin tener conocimientos de las tcnicas de

perforacin y de las formaciones a atravesar. odo problema ocurrido en el lodotiene su implicancia directa en la estabilidad del agujero y sobre la normalidadde las operaciones. !n buen lodo no solo es aquel que minimiza los problemasde la perforacin, sino que tambin debe economizar el costo final del pozo

perforado. "o necesariamente un menor costo del #odo da un menor costo deperforacin, esto implica un anlisis de optimizacin del lodo/perforacin.

$uando se defini lodos se estableci que era dise%ado para cumplir ciertasfunciones o en .palabras simples significa para que sirve un lodo. Las funcioneslas vamos a clasificar en&

'(Funciones especficas o bsicas, es decir aquellas )que necesariamente se tienenque cumplir para que el fluido sea considerado un lodo, y son lassiguientesa.) *acar los recortes de formacin asuperficie b ) $ontrolar las presiones deformacin c. ) " o da%ar las zonas

productoras. a ) +stabilizar las paredes de lasformaciones.

il-ue*g0fe especficas y algunas1 de ser d2nido un lodo. 3odemos citar entre

e.) "o causar corrosin li. ) "o ca%ar el medio ambiente.

r*A-nAi r*i. WVIl U-XWJL'

las ms importantes las siguientes.

) Lubricar 4 enfriar la sarta de perforacin.m5Lcener en suspensin los slidos.

6678o dei pozo


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+9isten algunas otras de menor importancia. :aremos un anlisis de las distintas

funciones;l perforar un determinado pozo se generan recortes de formacin en tama%o ycantidad seg 7/? pulgada de dimetro y 7@@ m de profundidad perforadosen 7? =oras, genera A>.B bbl o bien [email protected] tn de recortes que si no se los saca asuperficie y se los elimina, difcilmente se podra seguir perforando. La remocindel recorte debe ser continua para dejar al trpano el espacio libre para quecumpla su funcin de cavar o =acer =ueco nuevo a cada instante. +l lodo juntocon el caudal de bombeo debe ser capaz de acarrear estos recortes a superficiedejando limpio el fondo del pozo. #5a.cap.adadDe limpieza del pozo es funcin

del caudal de bombeo como de la densidad)del lodo y 'su viscosidad.oda formacin tiene ama determinada opresin en sus poros denominada presinde poro o presin de formacin, esta presin puede ser normal, aquella cuyogradiente es de @.C00 a @.CEB psi/pie Fagua pura ) agua salada de 7.@> 4 gr/ccGtodo valor por encima de este rango se la denomina presin anormal, y todo valor

por debajo, corresponde a presiones sub normales.*i se conoce la presin y la profundidad de una formacin, se pude determinar ladensidad mnima que debe tener el lodo para controlar esa presin seg


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ventajas y desventajas.La finalidad de perforar un pozo petrolero es para producir =idrocarburos, esta

produccin depender de muc=os factores de los cuales uno de es8M5tNores serefiere al da%o a la productividad causada por el lodo, es decir la disminucin dela produccin que poda tener el pozo. +l da%o causado por el lodo puede ser por7a. e9cesiva cantidad de slidos, por una Osobre presin o por laincompatibilidad qumica del lodo con la formacin productora como sermadecuada alcalinidad, $ontenido de emulsionantes que puedan causar la

formacin de emulsiones estable en los poros de formacin productoraI+s prctica muy com


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esta informacin y poder conocer que es lo que esta sucediendo en el fondo delpozo. *e dice que el lodo continuamente nos =abla y qiue el qumico debe saber

interpretar para poder saber que es lo esta sucediendo a cada momento y asipoder tomar las acciones necesarias, este lenguaje del lodo es traducible a travsde los anlisis que se le realiza. ;s por +j. *i el lodo entra al pozo con unadensidad de 7.7E gr/cc FA.EE ppgG y retorna a superficie con densidad 7.7@ gr/ccFA.7E ppgG nos est indicando que alg


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comportamiento de un fluido "+]T"#;"T, el lodo tiene una propiedad muyimportante que es la de mantener en suspensin a los slidos que lo componen

con la finalidad de que los mismos no se depositen y obstruva la perforacin delpozo *e llama #T^T3#; a la capacidad que tiene el lodo de generar energaen estado de reposo.+l iodo debe estar dise%ado en el sentido de minimizar el efecto de corrosin de la=erramienta de perforacin. *e llama corrosin a la degradacin continua delmetal el cual trata de alcanzar el estado inicial del cual parti. +s un procesoqumico de 9ido reduccin que ocurre sobre la superficie metlica por accin delfluido. +9isten algunos productos qumicos que se agregan con la finalidad de

proteger al metal de los efectos corrosivos del lodo.3or


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DETERMINACION DE LA DENSIDAD

Se defne a ia densidad como el peso queiene !a unidad de "olumen# es $a %elaci&n dela masa a' "olumen# es deci%

3H D/_ ec. 7)0

Jonde p es la densidad, D es la masa y _ es el volumen La ecuacin anteriorindica el peso que debe tener 7a unidad de volumen de cualquier solucin.

\ig " 7)? Fbalanza de lodoG

La determinacin de la densidad se basa en el principio general de toda balanza.$omo se observa en la fig. "al)? la cual muestra a balanza de lodo muy utilizada

para medir densidades que se compone de una copa receptora del fluido muestra,que tiene una tapa con un orificio central para evacuar el lodo remanente consta

adems de un sistema de nivel de burbuja, un brazo escala graduado, uncontrapeso deslizable, un receptculo de perdigones para calibracin de a balanzay un soporte o pedestal de equilibrio de balanza.+l brazo graduado puede llevar distintas escalas de lecturas seg


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Un2ci0 central de la tapa, se lava y seca la balanza y luego se coloca sobre elpedestal de equilibrio con el contrapeso deslizable se equilibra la balanza nasta

que la burbuja quede en el centro del visor, en ese momento se procede la lecturade la densidad seg


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*e llena el embudo a travs de a malla =asta el tope de la malla manteniendocerrado el orificio inferior del embudo, una vez lleno se mide el tiempo que tarda

en llenar la !trera =asta un cuarto de galn, e9presndose la viscosidad como lossegundos que tarda en fluir 7/C gal . +l agua pura a ?@ a$ tiene una viscosidad deembudo de ?E)?> seg/qt gal. *iempre que se realiza una determinacin se debeespecificar la temperatura de la prueba

_m H tiempo que tarda en caer un cuarto de galn Fseg.G.

(ISCOSIDAD PLASTICA- P)NTO CEDENTE* +ELES

+l instrumento utilizado es el viscosimetro rotacional o de \;"" que sedescibe en la figura "al) C

\ig "#)C Freometro rotacional elctricoG

$omo se puede observar, el instrumento se compone de las siguientes partes- un cilindro giratorio- un cilindro estacionario FbobG- un resorte de restitucin- un dial de lectura directa- un sistema de engranajes y perillas para cambio de velocidades


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- un baso contenedor de muestra del fluido


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+9isten en el mercado instrumento manales, elctricos de ?. E o m


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cuando est sometido el sistema a una cierta presin de trabajo. La o dise%ado porel ;3# para tales efectos

+l procedimiento es el siguiente+n la celda contenedora del fluido a probar FaG la cual la cual puede ser armada ono, lleva una malla de E@ mes= y un papel filtro F];D;" B@G la que lleva unatapa que tiene un dispositivo de entrada de presin FbG. 3or la parte inferior llevaun orificio de salida de filtrado que es recibido en una probeta graduada, todo elsistema esta montado en sobre un soporte FcG todo el equipo se completa con uncronmetro.+l filtrado ;3# o de baja se realiza de la siguiente forma

*e coloca el fluido muestra en la celda a la cual se aplica una presin de 7@@ psi yse contabiliza el filtrado que fluye durante 0@ minutos.+sta prueba de filtrado se la puede efectuar simulando las condiciones de fondo de

pozo, es decir a presiones y temperatura que se encuentra en el pozo. +n este casola celda tiene soportal una diferencial de presin de B@@ psi y es introducidodentro de una camisa calefactora de temperatura controlada. ;ctualmente se puede=acer filtrado en condiciones dinmicas en un instrumento como el FANN ,.

DETERMINACION DE LA COMPOSICION

DEL LODO+n lineas generales podemos decir que el lodo esta compuesto por slidos ylquidos cualquiera sea la naturaleza de estos.

\ig "#)B Ffiltro prensa :3:G


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\ig. " 7)> FarenometroG

$omo se puede observar en la \ig " 7)>. se compone de un tubo de vidrio el quetiene una escala porcentual en parie inferior donde se puede leer el contenido dearena en h vol., tambin cuenta con una marca inferior que indica D!J :+^+Flodo basta aquG y otra marca superior que dice ];+^ :+^+ Fagua =asta aquG,adems completa al equipo un cilindro con malla de ?@@ D+*: y unembudo..3ara efectuar el anlisis, se procede de la siguiente manera*e agrega lodo =asta la marca lodo =asta aqu y se completa con agua =asta lamarca agua =asta aqu, se agita para formar una mezcla =omognea einmediatamente se vierte la mezcla sobre la malla dejando limpio el tubo de vidriocon lavado con agua limpia de la misma forma se procede al lavado de la muestraslida que queda sobre la malla, posteriormente se invierte la posicin del cilindro

contenedor de la malla y se le coloca el embudo procedndose al agregado deagua para lo que qued retenido en la malla pueda caer sobre el tubo de vidrio ysea evaluado en forma de por cientovnhirr.prrirn

+l instrumento de anlisis se llama ;^+"TD+^T mostrado en la fig. " 7)


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\g. " 7)> FarenometroG

$omo se puede observar en la \g " 7)>, se compone de un tubo de vidrio el quetiene una escala porcentual en parte inferior donde se puede leer el contenido dearena en h vol.. tambin cuenta con una marca inferior que indica D!J :+^+Flodo =asta aquG y otra marca superior que dice ];+^ :+^+ Fagua =asta aquG,adems completa al equipo un cilindro con malla de ?@@ D+*: y unembudo..3ara efectuar el anlisis, se procede de la siguiente manera*e agrega lodo =asta la marca lodo =asta aqu y se completa con agua =asta lamarca agua =asta aqu, se agita para formar una mezcla =omognea einmediatamente se vierte la mezcla sobre la malla dejando limpio el tubo de vidriocon lavado con agua limpia de la misma forma se procede al lavado de la muestraslida que queda sobre la malla, posteriormente se invierte ia posicin del cilindro

contenedor de la malla y se le coloca el embudo procedndose al agregado deagua para lo que qued retenido en la malla pueda caer sobre el tubo de vidrio ysea evaluado en forma de por ciento volumtrico.

=l instrumento de anlisis se llama ;^+"TD+^T mostrado en la fg. "@7) >


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+l conocimiento tanto de la composicin del lodo como de la densidad nospermite plantear balances de masas que nos permiten determinar al por menorla composicin global del iodo.

\ig. " 7) E Fit completo conteniendo la retortaG

+l instrumento para determinar los slidos totales y lquidos que componen allodo se conoce con el nombre de ^+T^; y se la ilustra en la fig. "E el

consta de un recipiente contenedor de la muestra a analizar generalmente de 7@cc FaG con su tapa que tiene un orificio centra para permitir el paso de iosfluidos gasificados, todo esto se acopla a un sistema contenedor de slidoarrastrados por los gases calientes Flulos metlicosG FbG ei conjunto en si secoloca a una fuente de calor F=ornoG =asta E@@ a$ G. Los gases productos de ladestilacin pasan a un condensador donde se lic


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3: H log F7/:(G)Dedc ser determinado JTel mtodo de 2aoel 3: aue consiste en Joner en

- X J1 JL i.

&tacto un papel especial y la muestra que dependiendo del p= de la muestra sedesarrollara un determinado color el cual es comparado con una escala cc 70 rimetrica .7 tra manera de determinar el 3= es a travs del 3= ) meter digital que consta deun electrodo de vidrio que al =acer contacto con la muestra a analizar da en unvisor lecturas de las muestras.

3^TJ!$T* `!kD#$T* `!+ $TD3T"+" +L LTJT

;l preparar un lodo de perforacin base agua, se agrega al agua una serie der'oductos qumicos que tienen sus respectivas composicin qumicas como ser

almidones, arcilla comercial FS+"T"#;G, Saritina, polmeros en general, sodacustica, etc. +ste lodo as preparado entra en contacto con las formacionesatravesadas, recortes generados y sus fluidos que contienen, los cuales puedenreaccionar con el lodo pudiendo cambiar sustancialmente las propiedades dellodo. La corteza terrestre formada por arcillas y arenas en sus distintasnaturalezas, minerales, fluidos lquidos y gaseosos de =idrocarburos como astambin agua con distintas sales, todas estas sustancias reaccionan imas ms queotras interfiriendo en forma qumica en la composicin del lodo dando lugar a

propiedades inadecuadas. !na variacin de la viscosidad, aumento de filtrado,

cambio en el 3= son consecuencias de cambios en la composicin qumicas, dellodo 3or lo tanto siempre es necesario conocer la composicin qumica del lodopara =acer la correcciones respectivas y poder trabajar en un rango programado oms adecuado para la estabilidad del pozo. +9isten mecanismos de anlisisqumicos dados por La ;3# a fin de poder ).terminar la composicin qumica dellodo, en general son titulaciones de cutralizacin como de)80 tiene normalizada los siguientes anlisis. +l equipo de anlisis se muestra enane9os ;

J++^D#";$#T"+* `!kD#$;* +" LT* LTJT*

P zes la alcalinidad del filtrado a la fenol%aleina y nos da una idea de la . n delin =idro9ilo y carbonatos que tiene el lodo. *u determinacin es cW Li salientemanera


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/u!mica de las A%cillasw

- ce 01o%a% $a co%e2a e%%es%e nos encon%amos con3o%maciones que conienen ano 4as quidos 5 s&lidos6 si7ien los l!quidos 5 4ases 8id%oca%7u%os son la fnalidad dela %e-o%aci&n pe%ole%a# anali2a%emos las pa%!culas solidasque en ma5o% canidad encuen%a en la pe%3o%aci&n 5 losque m9s ac:an so7%e el lodo.ARENA;a-namos as! a oda pa%!cula ma5o% a ?

mic%&n @ .? mmB a-iamos as! a odas la pa%!culas en el %an4o en%e


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un elec%&n en su :limacapa elec%&nica.

ANIONElemeno que 8a pe%didouno o m9s elec%ones.

CICLO GEOLOGICO DE LAS ARCILLAS

PRIMERA ETAPA

E%aos de %anspo%e desde ias 4%andes p%o3undidades de laie%%a a la supe%fcie de7ido a mo"imienos ec&nicos de3allas 4eol&4icas# e%%emoos# ec. P%oceso po% el cual es


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posi7le que las %ocas que se encuen%an en 'asp%o3undidades de $a ie%%a puedan eme%4e% 8acia lasupe%fcie.SEGUNDA ETAPA

E!apa de e%osi&n o de4%adaci&n de las %ocas de7ido acondiciones clim9icas que impe%an en la supe%fcie.La empe%au%a# 3%!o# calo% de supe%fcie >dilaaci&n-comp%esi&n a3eca a las pa%es cemenanes quemanienen unidas a as pa%!culas fnas p%o"ocando su3ai4a po% calenamieno 5 en3%iamieno coninuo 8asa%ompe%las 5 sepa%a%las de las %ocas 4%andes.TERCERA ETAPA

Eapa de %anspo%e en supe%fcie# las pa%!culas

pequeas son %anspo%adas po% los %!os 8asa cuencassedimena%ias donde se deposian. En esa eapa lasa%cillas cam7ian en su es%ucu%a c%isalina cam7iando deun ipo de a%cilla a o%a de7ido a la ine%acci&n qu!micaque su3%en con el medio qu!mico po% donde ci%culan#du%ane el %a5eco 8asa lle4a% a la cuenca.CUARTA ETAPA

Eapa de ene%%amieno de ias a%cillas# de7ido a ladeposici&n de m9s mae%ial que lle4a a la cuencasedimena%ia# aqu! la a%cilla su3%e cam7ios en su

es%ucu%a# de7ido a e3ecos de p%esi&n 5 empe%au%a.Ese cam7io se lo conoce como P%oceso Dia4enKico DeLas A%cillas.QUINTA ETAPA

Es la eapa de 4%anii2aci&n# donde las a%cillas son%ans3o%madas po% p%oceso de isomo%fsmo en %ocas de4%anio que son %ocas m9s anii4uas 5 sin %eacci&nqu!mica.De7ido al pode% de %eacci&n qu!mica que ienen lasa%cillas# es deci% al pode% de desp%ende% o anea% iones

en su es%ucu%a c%isalina# da lu4a% a 'a 4%an canidadde a%cillas que se encuen%a en la nau%ale2a. Eisen

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